题目内容
【题目】已知函数f(x)= e﹣ax(a>0).
(1)当a=2时,求曲线y=f(x)在x= 处的切线方程;
(2)讨论方程f(x)﹣1=0根的个数.
【答案】
(1)解:当a=2时,f(x)= e﹣2x.f( )=3e﹣1,
又f′(x)= e﹣2x,∴f′( )=2e﹣1,
故所求切线方程为y﹣3e﹣1=2e﹣1(x﹣ ),即y= x+
(2)解:方程f(x)﹣1=0即f(x)=1.
f(x)的定义域为(﹣∞,1)∪(1,+∞),
当x<﹣1或x>1时,易知f(x)<0,故方程f(x)=1无解;
故只需考虑﹣1≤x≤1的情况,
f′(x)= e﹣2x,
当<a≤2时,f′(x)≥0,所以f(x)区间[﹣1,1)上是增函数,又易知f(0)=1,
所以方程f(x)=1只有一个根0;
当a>2时,由f′(x)=0可得x=± ,且0< <1,
由f′(x)>0可得﹣1≤x<﹣ 或 <x<1,
由f′(x)<0可得﹣ <x< ,
所以f(x)单调增区间为[﹣1,﹣ )和( ,1)上是增函数,
f(x)单调减区间为(﹣ , ),
由上可知f( )<f(0)<f(﹣ ),即f( )<1<f(﹣ ),
在区间(﹣ , span> )上f(x)单调递减,且f(0)=1,
所以方程f(x)=1有唯一的根x=0;
在 区间[﹣1,﹣ )上f(x)单调递增,且f(﹣1)=0<1,f(﹣ )>1,
所以方程f(x)=1存在唯一的根0
在区间( ,1)上,由f( )<1,x→1时,f(x)→+∞,
所以方程f(x)=1有唯一的根;
综上所述:当0<a≤2时,方程f(x)=1有1个根;
当a>2时,方程f(x)=1有3个根
【解析】(1)当a=2时,求函数的导数,利用导数的几何意义进行求解即可.(2)由f(x)﹣1=0得f(x)=1,求函数的导数f′(x),判断函数的单调性,利用函数单调性和最值之间的关系进行判断即可.